Toán 11 Phép đếm nâng cao

4 Tháng mười một 2017
40
8
31
Ninh Thuận

iceghost

Cựu Mod Toán
Thành viên
TV BQT xuất sắc nhất 2016
20 Tháng chín 2013
5,018
7,484
941
TP Hồ Chí Minh
Đại học Bách Khoa TPHCM
Truy hồi trong tổ hợp đếm mình chưa làm bao giờ, mà nghe hay hay nên mình sẽ thử :D

Gọi $A_n$ là số các số có $n$ chữ số chia $3$ dư $0$
$B_n$ là số các số có $n$ chữ số chia $3$ dư $1$
$C_n$ là số các số có $n$ chữ số chia $3$ dư $2$

Xét các số có 1 chữ số: $A_1 = 2$ (3 và 9), $B_1 = 1$ (số 1), $C_1 = 1$ (số 5)

Xét các số có 2 chữ số: Ta tạo các số có 2 chữ số bằng cách ghép thêm các số có 1 chữ số vào sau các số có 1 chữ số
Khi đó $A_2 = A_1 \cdot 2 + B_1 \cdot 1 + C_1 \cdot 1 = 2A_1 + B_1 + C_1$
$B_2 = A_1 \cdot 1 + B_1 \cdot 2 + C_1 \cdot 1 = A_1 + 2B_1 + C_1$
$C_2 = A_1 \cdot 1 + B_1 \cdot 1 + C_1 \cdot 1 = A_1 + B_1 + 2C_1$

Xét các số có 3 chữ số: Ta tạo các số có 3 chữ số bằng cách ghép thêm các số có 1 chữ số vào sau các số có 2 chữ số
Khi đó $A_3 = A_2 \cdot 2 + B_2 \cdot 1 + C_2 \cdot 1 = 2A_2 + B_2 + C_2$
$B_2 = A_2 + 2B_2 + C_2$
$C_2 = A_2 + B_2 + 2C_2$

...

Xét các số có n chữ số: Ta tạo các số có n chữ số bằng cách ghép thêm các số có 1 chữ số vào sau các số có n-1 chữ số
Khi đó $A_n = 2A_{n-1} + B_{n-1} + C_{n-1}$
$B_n = A_{n-1} + 2B_{n-1} + C_{n-1}$
$C_n = A_{n-1} + B_{n-1} + 2C_{n-1}$

Như vậy hệ thức truy hồi ta có là $\begin{cases} A_1 = 2 \\ B_1 = 1 \\ C_1 = 1 \\ A_n = 2A_{n-1} + B_{n-1} + C_{n-1} \\ B_n = A_{n-1} + 2B_{n-1} + C_{n-1} \\ C_n = A_{n-1} + B_{n-1} + 2C_{n-1} \end{cases}$

Hệ này giải cũng dễ: Cộng vế theo vế 3 cái cuối có $S_n = A_n + B_n + C_n = 4(A_{n-1} + B_{n-1} + C_{n-1}) = 4S_{n-1}$
Suy ra $S_n = 4^{n-1} S_1 = 4^{n-1} \cdot (A_1 + B_1 + C_1) = 4^n$

Lại có $A_n = 2A_{n-1} + B_{n-1} + C_{n-1} = A_{n-1} + S_{n-1} = A_{n-1} + 4^{n-1}$
Suy ra $A_{n} - \dfrac{1}3 \cdot 4^{n} = A_{n-1} - \dfrac{1}3 \cdot 4^{n-1} = A_{n-2} - \dfrac{1}3 \cdot 4^{n-2} = \ldots = A_1 - \dfrac{1}3 \cdot 4^1 = \dfrac{2}3$
Suy ra $A_n = \dfrac{1}3 \cdot 4^n + \dfrac{2}3$

Vậy $A_{2019} = \dfrac{4^{2019} + 2}3$ :D
 
Top Bottom